2018年秋东方思维高三物理第一轮复习课时跟踪练：第十三章第二讲

第十三章 热 学 第二讲 固体、液体和气体

课时跟踪练

A组 基础巩固

1．(多选)(2018·仙桃模拟)关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是( )

A．所有的晶体都表现为各向异性

B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体

C．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点 D．液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化

解析：只有单晶体才表现为各向异性，故A错误；单晶体有规则的几何形状，而多晶体的几何形状不规则，金属属于多晶体，故B错误；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故C正确；液晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变化而变化，D正确．

答案：CD

2．(2018·商丘模拟)液体的饱和汽压随温度的升高而增大( ) A．其变化规律遵循查理定律

B．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大 C．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大

D．是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大

解析：当温度升高时，蒸汽分子的平均动能增大，导致饱和汽压增大；同时，液体中平均动能大的分子数增多，从液面飞出的分子数将增多，在体积不变时，将使饱和汽的密度增大，也会导致饱和汽压增大，故选D.

答案：D

3．(多选)(2018·聊城模拟)对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是( )

A．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大

B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变

C．若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数一定增加

D．若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数可能不变

E．气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定 解析：单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，因此这时气体压强一定增大，故A正确，B错误；若气体的压强不变而温度降低，则气体分子热运动的平均动能减小，则单位体积内分子个数一定增加，故C正确，D错误；气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定，E正确．

答案：ACE

4．(多选)(2018·安庆模拟)下列说法正确的是( )

A．液面上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出 B．萘的熔点为80 ℃，质量相等的80 ℃的液态萘和80 ℃的固态萘具有不同的分子势能

C．车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象

D．液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大

E．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性

解析：液面上方的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，故A错误；80 ℃时，液态萘凝固成固态萘的过程中放出热量，温度不变，则分子的平均动能不变，萘放出热量的过程中内能减小，而分子平均动能不变，所以一定是分子势能减小，故B正确；由毛细现象的定义可知，C正确；液体表面层的分子间距离比液体内部的分子间距离大，故液体表面层分子之间的作用力表现为引力，分子之间的距离有缩小的趋势，可知液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能，故D正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，E错误．

答案：BCD

5.如图所示，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体( )

A．压强增大，体积增大 B．压强增大，体积减小 C．压强减小，体积增大 D．压强减小，体积减小

解析：试管竖直放置时，封闭的气体压强为p＝p0－ρgh；试管自由下落时，封闭的气体压强为p＝p0，根据玻意耳定律pV＝C，压强增大，则体积减小，故选项B正确．

答案：B

6.(2018·威海模拟)如图所示，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦．初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板．现缓慢升高缸内气体的温度，则图中能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图象是( )

解析：缓慢升高缸内气体的温度，当缸内气体的压强p

气体的体积不变，由查理定律知p＝p1，故缸内气体的压强p与热

T1力学温度T呈线性关系；当气缸内气体的压强p＝p0时发生等压变化，正确的图象为图B.

答案：B

7．(多选)(2018·银川模拟)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )

A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大

B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多 C．气体分子的总数增加 D．气体分子的密度增大

解析：理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故B、D正确，A、C错误．

答案：BD

8．(2018·合肥模拟)如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面面积为20 cm2的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内．在气缸内距缸底一定距离处设有卡环a、b，使活塞只能向上滑动，开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强等于大气压强p0＝1.0×105 Pa，温度为27 ℃，现缓慢加热气缸内气体，当温度缓慢升高为57 ℃，活塞恰好要离开a、b，重力加速度大小g取10 m/s2，求活塞的质量．

解析：活塞刚要离开a、b时，对活塞有 p2S＝p0S＋mg， mg解得p2＝p0＋，

S

气体的状态参量为T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa，T2＝330 K， 因为V1＝V2，所以根据查理定律有

p1p2＝， T1T2

代入数据，解得m＝2 kg. 答案：见解析

B组 能力提升

9．(2018·开封模拟)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( )

A．ab过程中不断减小

B．bc过程中保持不变

C．cd过程中不断增加 D．da过程中保持不变

解析：首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即Va＝Ve，因为Vd

答案：B

10．如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆块A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆块的质量为M，不计圆块与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p0，则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为( )

Mgcos θ

A．p0＋

SMgcos2θ

C．p0＋

S

p0MgB.＋ cos θScos θ D．p0＋

Mg S

解析：对圆块进行受力分析，其受重力Mg，大气压的作用力p0S，pS封闭气体对它的作用力，容器侧壁的作用力F1和F2，如图所

cos θ示．由于不需要求出侧壁的作用力，所以只考虑竖直方向合外力为零，就可以求被封闭的气体压强．圆块在竖直方向上合外力为零，有p0S

?pS?Mg

??＋Mg＝cos θcos θ，p＝p0＋.故D选项正确．

S??

答案：D

11.(2015·海南卷)如图所示，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B ；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V.已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0.现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触．求活塞A移动的距离．

解析：A与B之间、B与容器底面之间的气体压强分别为p1、mgmg

p2，在漏气前，对A分析有p1＝p0＋S，对B有p2＝p1＋.

S

B最终与容器底面接触后，AB间的压强为p，气体体积为V′，

mg则有p＝p0＋，

S

因为温度始终不变，

对于混合气体有(p1＋p2)·V＝pV′， 漏气前A距离底面的高度为h＝

2V

， S

V′

漏气后A距离底面的高度为h′＝.

S2p0S＋3mg2V

联立可得Δh＝V－.

S（p0S＋mg）S2p0S＋3mg2V

答案：V－ S（p0S＋mg）S

12.(2018·湖南衡阳八中模拟)如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为S＝1×10－3 m2，气缸内有质量m＝2 kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K固定于如图位置，离缸底L1＝12 cm，此时气缸内被封闭气体的压强为p1＝1.5×105 Pa，温度为T1＝300 K．外界大气压为p0＝1.0×105 Pa，g＝10 m/s2.

(1)现对密闭气体加热，当温度升到T2＝400 K，其压强p2多大？ (2)若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为T3＝360 K，则这时活塞离缸底的距离L3为多少？

(3)保持气体温度为360 K不变，让气缸和活塞一起在竖直方向做匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底L4＝16 cm处，则求气

缸和活塞应做匀加速直线运动的加速度a大小及方向．

解析：(1)由题意知，气体等容变化： p1p2＝， T1T2

解得p2＝2.0×105 Pa.

(2)活塞受力平衡，故封闭气体压强为 mg

p3＝p0＋＝1.2×105 Pa，

S根据理想气体状态方程，有 p2V2p3V3＝， T2T3即

p2L1p3L3＝， T2T3

解得L3＝18 cm.

(3)由题意知，气体等温变化： p3V3＝p4V4，

解得p4＝1.35×105 Pa，

应向上做匀加速直线运动，对活塞，由牛顿第二定律得 p4S－p0S－mg＝ma，

解得a＝7.5 m/s2，方向竖直向上． 答案：(1)2.0×105 Pa (2)18 cm (3)7.5 m/s2 竖直向上

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